[发明专利]一种耐高温高压的硫锂电池用电解液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温高压的硫锂电池用电解液及其制备方法，属于硫锂电池设备的制备领域。包括如下步骤：将锂盐放置于真空干燥箱干燥；然后在惰性气体的保护下，将干燥后的锂盐溶解溶剂中，得到基础电解液；最后将电解液添加剂A和电解液添加剂B添加到基础电解液中。本发明通过在现有的电解液中添加邻（二乙基）氨基酰氧基硅烷或二（二乙基）氨基酰氧基硅烷电解液添加剂A，通过吸收电解液也中所存在的水分子，阻止电解液的热分解，另一方面通过Si基团与HF反应，从而较少正极表面“死硫”产生。解决了现有硫锂电池在高温高压下，导致电池阻抗增加，损害了电池性能的问题。

技术领域

本发明属于硫锂电池设备的制备领域，尤其是一种耐高温高压的硫锂电池用电解液及其制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种新一代绿色二次电池，具有体积小、重量轻、容量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应等优点，广泛应用在电子器件中，并成为电动交通工具、移动电源等主要电源之一。为了满足电动交通工具对更高工作带那一的要求，提高锂电池的能量密度也成为当今硫锂电池应用的一个重要研究方向。随着耐高电压正极活性材料的出现，当充电电压大于4.5V时，现有的碳酸酯类电解液会不断氧化分解，其分解物会在正极材料表面聚集，形成不可逆的“死硫”，导致电池阻抗不断增加，极大程度上的损害了电池性能。

就目前而言，提高锂电池在高电压性能的方法主要包括：对正极材料表面进行包覆，形成保护膜；使用具有高氧化电位的新型有机溶剂；加入有效的电解液添加剂。表面包覆法能够阻止正极活性物质与电解液的直接接触，从而抑制电解液在高电压下的氧化分解，但是其生产工艺复杂、生产成本高，难以应用到大规模工业生产中。新型有机溶剂据能够在５Ｖ高电压下依旧稳定，人在研究过程中，仍具有较多问题亟待解决，例如溶剂在多次使用后，电解液的粘度变大。这些缺陷也限制了这些新型溶剂的大规模。因此，本发明选择了向电解液中加入添加剂的方法来改善硫锂电池在高电压下的循环性能。

针对目前市面上使用范围最广的六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等氟-锂电解液溶于碳酸酯类溶剂，做出进一步研究。上述电解液在高压充电过程中，会存应该因为高压、高温进行热分解，而且当电解液中存在少量水分子时，更会大大加快其热分解过程，导致电池阻抗不断增加，极大程度上的损害了电池性能。

发明内容

发明目的：提供一种耐高温高压的硫锂电池用电解液及其制备方法，以解决上述背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种耐高温高压的硫锂电池用电解液的制备方法，包括如下步骤：

S1、将锂盐放置于真空干燥箱，在80℃的温度下，干燥4～5个小时；

S2、在惰性气体保护下的手套箱内，将干燥后的锂盐溶解溶剂中，摇匀，静置10～12个小时，得到基础电解液；

S3、在惰性气体保护下的手套箱内，将电解液添加剂A和电解液添加剂B添加到基础电解液中。

在进一步实施过程中，所述锂盐至少为六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、六氟碲酸锂、四氟硼酸锂、四氟铝酸锂、六氟碲酸锂、三氟甲基磺酸锂、二（三氟甲基磺酰）亚胺锂、二氟磺酰亚胺锂中的一种。。

在进一步实施过程中，所述溶剂至少为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种。

在进一步实施过程中，所述电解液添加剂A为邻（二乙基）氨基酰氧基硅烷或二（二乙基）氨基酰氧基硅烷：

或

其中，R2的为硅烷基、硅烷氧基、卤代硅烷基、卤代硅烷氧基、硅烯烃基中的任一种，其中，卤素为F、Cl或Br，卤代为部分取代或全取代；R1为氢、锂中任一种。

在进一步实施过程中，所述电解液添加剂A的合成方法，具体工艺如下：